一种联合微电网构建的局部电网系统和供电控制方法

专利名称：一种联合微电网构建的局部电网系统和供电控制方法

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202011091368.5

专利申请（专利权）人：国网冀北电力有限公司承德供电公司
权利人地址：河北省承德市承德双桥区新华路北10号

专利发明（设计）人：王明君

专利摘要：本发明提出的一种联合微电网构建的局部电网的供电控制方法，适用于每一个微电网中均设有储能单元的局部电网，该方法包括：实时获取各微电网的负载功率，并计算负载功率总和作为主网负载；将主网交流母线功率与主网负载进行比较；当主网交流母线功率大于主网负载，则减少放电状态的储能单元或者增加充电状态的储能单元；当主网交流母线功率小于主网负载，则增加放电状态的储能单元。本发明中，通过储能单元的设置，使得微电网中，微网交流母线上的功率调节范围更加灵活广泛，且提高了分布式电源的电能利用率。

主权利要求：
1.一种联合微电网构建的局部电网系统的供电控制方法，其特征在于，所述联合微电网构建的局部电网系统包括：多个微电网；每一个微电网中均设有储能单元，储能单元的充电端连接微电网中的分布式电源，其放电端连接微网交流母线；
储能单元充电状态下，通过分布式电源进行充电；储能单元放电状态下，用于向微网交流母线供电；
联合微电网构建的局部电网系统控制方法包括以下步骤：S1、实时获取各微电网的负载功率，并计算负载功率总和作为主网负载；
S2、将主网交流母线功率与主网负载进行比较；
S3、当主网交流母线功率大于主网负载，则减少放电状态的储能单元或者增加充电状态的储能单元；
S4、当主网交流母线功率小于主网负载，则增加放电状态的储能单元；
步骤S3中：当主网交流母线功率大于主网负载，首先将放电状态下的储能单元逐一退出放电状态；
将放电状态下的储能单元逐一退出放电状态的具体方式包括：S31、检测是否存在处于放电状态的储能单元；
S32、是，则将放电状态的储能单元作为释放对象，并获取各释放对象对应的放电权重值，放电权重值为储能单元所在微电网的分布式电源的输出功率与负载功率的差值；
S33、将权重值最大的储能单元退出放电状态，然后返回步骤S2；
步骤S31中，如果不存在处于放电状态的储能单元，则执行以下步骤：S34、获取储能单元停止放电的微电网，并将此类微电网根据分布式电源的输出功率与负载功率的差值又大到小的顺序排序；
S35、根据排序，逐一检测微电网中的储能单元剩余电量，直至获得剩余电量小于预设的电量上限值的储能单元；
S36、将该储能单元调整到充电状态，然后返回步骤S2；
步骤S4具体包括以下步骤：
S41、获取各停止放电的蓄电池，并将蓄电池根据剩余电量有多到少的顺序进行排列；
S42、根据排序逐一将蓄电池切换到放电状态，直至主网交流母线功率等于主网负载；
步骤S4中，根据各微电网中分布式电源的输出功率与负载功率之差，顺序增加放电状态的储能单元；
步骤S1中，通过微网控制器实时检测微电网中的负载功率，然后通过与各微网控制器连接的主网控制器对负载功率进行求和，获得主网负载。
2.如权利要求1所述的联合微电网构建的局部电网系统的供电控制方法，其特征在于，储能单元采用蓄电池或者超级电容。 说明书 : 一种联合微电网构建的局部电网系统和供电控制方法技术领域[0001] 本发明涉及微电网技术领域，尤其涉及一种联合微电网构建的局部电网系统和供电控制方法。背景技术[0002] 现有的微电网供电系统中，只能通过微电网并网，进行分布式电源的供电调用。但是，由于负载的变动以及分布式电源输出功率的变化等原因，依然存在大电网供电不足或者分布式电源输出功率不能充分利用的情况。发明内容[0003] 基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种联合微电网构建的局部电网系统和供电控制方法。[0004] 本发明提出的一种联合微电网构建的局部电网系统，包括：多个微电网；每一个微电网中均设有储能单元，储能单元的充电端连接微电网中的分布式电源，其放电端连接微网交流母线；[0005] 储能单元充电状态下，通过分布式电源进行充电；储能单元放电状态下，用于向微网交流母线供电。[0006] 优选的，储能单元采用蓄电池或者超级电容。[0007] 一种联合微电网构建的局部电网的供电控制方法，包括以下步骤：[0008] S1、实时获取各微电网的负载功率，并计算负载功率总和作为主网负载；[0009] S2、将主网交流母线功率与主网负载进行比较；[0010] S3、当主网交流母线功率大于主网负载，则减少放电状态的储能单元或者增加充电状态的储能单元；[0011] S4、当主网交流母线功率小于主网负载，则增加放电状态的储能单元。[0012] 优选的，步骤S3中：当主网交流母线功率大于主网负载，首先将放电状态下的储能单元逐一退出放电状态。[0013] 优选的，将放电状态下的储能单元逐一退出放电状态的具体方式包括：[0014] S31、检测是否存在处于放电状态的储能单元；[0015] S32、是，则将放电状态的储能单元作为释放对象，并获取各释放对象对应的放电权重值，放电权重值为储能单元所在微电网的分布式电源的输出功率与负载功率的差值；[0016] S33、将权重值最大的储能单元退出放电状态，然后返回步骤S2。[0017] 优选的，步骤S31中，如果不存在处于放电状态的储能单元，则执行以下步骤：[0018] S34、获取储能单元停止放电的微电网，并将此类微电网根据分布式电源的输出功率与负载功率的差值又大到小的顺序排序；[0019] S35、根据排序，逐一检测微电网中的储能单元剩余电量，直至获得剩余电量小于预设的电量上限值的储能单元；[0020] S36、将该储能单元调整到充电状态，然后返回步骤S2。[0021] 优选的，步骤S4中，根据各微电网中分布式电源的输出功率与负载功率之差，顺序增加放电状态的储能单元。[0022] 优选的，步骤S4具体包括以下步骤：[0023] S41、获取各停止放电的蓄电池，并将蓄电池根据剩余电量有多到少的顺序进行排列；[0024] S42、根据排序逐一将蓄电池切换到放电状态，直至主网交流母线功率等于主网负载。[0025] 优选的，步骤S1中，通过微网控制器实时检测微电网中的负载功率，然后通过与各微网控制器连接的主网控制器对负载功率进行求和，获得主网负载。[0026] 本发明提出的一种联合微电网构建的局部电网系统，通过储能单元充电，既可以降低微电网中分布式电源的输出功率，又实现了微电网中多余的电能的存储。通过储能单元的放电，实现了微网交流母线的双电源供电，从而实现了微网交流母线的提升。[0027] 本系统中，通过储能单元的设置，使得微电网中，微网交流母线上的功率调节范围更加灵活广泛，且提高了分布式电源的电能利用率。[0028] 本发明提出了一种联合微电网构建的局部电网的供电控制方法，当主网交流母线功率大于主网负载，优先减少放电状态的储能单元，通过减少供电电源的方式，降低主网交流母线功率，以避免蓄电池的电量损耗；如果蓄电池全部退出放电状态后，主网交流母线功率还大于主网负载，则通过储能单元充电，降低分布式电源对微网交流母线的供能，实现主网交流母线功率的降低，同时通过储能电池充电，实现多余电能的存储。附图说明[0029] 图1为本发明提出的一种联合微电网构建的局部电网系统结构图；[0030] A表示微网交流母线，B表示主网交流母线；[0031] 图2为本发明提出的一种联合微电网构建的局部电网供电控制方法流程图；[0032] 图3为本发明提出的另一种联合微电网构建的局部电网供电控制方法流程图。具体实施方式[0033] 参照图1，本发明提出的一种联合微电网构建的局部电网系统，包括多个微电网。每一个微电网中均设有储能单元，储能单元的充电端连接微电网中的分布式电源，其放电端连接微网交流母线。[0034] 储能单元充电状态下，通过分布式电源进行充电。如此，通过储能单元充电，既可以降低微电网中分布式电源的输出功率，又实现了微电网中多余的电能的存储。[0035] 储能单元放电状态下，用于向微网交流母线供电。如此，通过储能单元的放电，实现了微网交流母线的双电源供电，从而实现了微网交流母线的提升。[0036] 如此，通过储能单元的设置，使得微电网中，微网交流母线上的功率调节范围更加灵活广泛，且提高了分布式电源的电能利用率。[0037] 具体的，本实施方式中，储能单元采用蓄电池或者超级电容。[0038] 参照图2，本发明还提出了一种联合微电网构建的局部电网的供电控制方法，适用于上述的联合微电网构建的局部电网系统，该方法包括以下步骤。[0039] S1、实时获取各微电网的负载功率，并计算负载功率总和作为主网负载。具体实施时，可通过微网控制器实时检测微电网中的负载功率，然后通过与各微网控制器连接的主网控制器对负载功率进行求和，以获得主网负载。[0040] S2、将主网交流母线功率与主网负载进行比较。具体的，主网交流母线功率可通过主网交流母线上设置传感器进行采集，由主网控制器将主网交流母线功率与主网负载进行比较。[0041] S3、当主网交流母线功率大于主网负载，则减少放电状态的储能单元或者增加充电状态的储能单元。具体实施时，优先减少放电状态的储能单元，通过减少供电电源的方式，降低主网交流母线功率，以避免蓄电池的电量损耗；如果蓄电池全部退出放电状态后，主网交流母线功率还大于主网负载，则通过储能单元充电，降低分布式电源对微网交流母线的供能，实现主网交流母线功率的降低，同时通过储能电池充电，实现多余电能的存储。[0042] 具体的，本实施方式步骤S3中：当主网交流母线功率大于主网负载，首先将放电状态下的储能单元逐一退出放电状态的具体方式包括：[0043] S31、检测是否存在处于放电状态的储能单元；[0044] S32、是，则将放电状态的储能单元作为释放对象，并获取各释放对象对应的放电权重值，放电权重值为储能单元所在微电网的分布式电源的输出功率与负载功率的差值；[0045] S33、将权重值最大的储能单元退出放电状态，然后返回步骤S2。[0046] 如此，本实施方式中，通过储能单元的逐一退出，实现了整个电网系统的逐步调节，有利于主网交流母线上的电压稳定。同时，本实施方式中，根据放电权重值将储能单元顺序退出放电状态，提高了主网交流母线功率向下的调节效率。[0047] 具体的，步骤S31中，如果不存在处于放电状态的储能单元，则执行以下步骤：[0048] S34、获取储能单元停止放电的微电网，并将此类微电网根据分布式电源的输出功率与负载功率的差值又大到小的顺序排序；[0049] S35、根据排序，逐一检测微电网中的储能单元剩余电量，直至获得剩余电量小于预设的电量上限值的储能单元；[0050] S36、将该储能单元调整到充电状态，然后返回步骤S2。[0051] 如此，本实施方式中，实现了优先对剩余电量少的蓄电池进行充电，有利于避免部分微电网的蓄电池剩余电量过低，从而通过蓄电池的剩余电量，保证各微电网的抗风险能力。[0052] S4、当主网交流母线功率小于主网负载，则增加放电状态的储能单元。具体的，本步骤中，根据各微电网中分布式电源的输出功率与负载功率之差，顺序增加放电状态的储能单元。[0053] 本步骤S4具体包括以下步骤：[0054] S41、获取各停止放电的蓄电池，并将蓄电池根据剩余电量有多到少的顺序进行排列；[0055] S42、根据排序逐一将蓄电池切换到放电状态，直至主网交流母线功率等于主网负载。[0056] 如此，优先对剩余电量较高的蓄电池进行放电，有利于避免蓄电池过度放电的情况，从而保证了蓄电池的均衡利用，保证了各微电网通过蓄电池独立抵抗风险的能力的均衡。[0057] 以上所述，仅为本发明涉及的较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

专利地区：河北

专利申请日期：2020-10-13

专利公开日期：2024-11-29

专利公告号：CN112332448B